[发明专利]一种稀土钽酸盐热障涂层材料的热导率预测方法

说明书

本发明公开了一种稀土钽酸盐热障涂层材料的热导率预测方法，包括以下步骤：建立基于GA的SVR的预测模型；收集实验的数据；将数据划分为训练集和测试集，对数据作归一化处理并映射；使用步骤4中归一化后的训练集数据用于GA对SVR模型惩罚因子C和径向基核函数的核参数g的参数优化；经过GA的优化后，确定SVR的最优参数；利用训练好的预测模型探究ZrO₂掺杂DyTaO₄陶瓷热障涂层材料实验中使热导率最低的最佳ZrO₂掺杂。本发明具有很好的收敛性，在计算精度要求时，计算时间少，鲁棒性高，对SVR的参数进行优化，可以选取使SVR预测精度最高或者较高的参数，更好的进行稀土钽酸盐热障涂层材料热导率的研究。

技术领域

本发明属于钽酸盐热障涂层热导率的预测方法技术领域，具体涉及一种稀土钽酸盐热障涂层材料的热导率预测方法。

背景技术

高超音速飞行器、火箭、导弹、航空发动机和重型燃气轮机是关乎我国国防安全的重大核心装备。近年来，航空发动机不断挑战在更高温度下工作，提高航空发动机和燃气轮机的耐高温性能是航空航天领域大型装备进一步发展的关键。热障涂层在可以做到保护基底的同时，允许燃气温度进一步提高，进而提高发动机的热效率，因此被广泛使用。在过去的几十年中，人们一直致力于优化和制造具有低热导率和合适热膨胀系数的氧化物陶瓷热障涂层(TBC)。7-8YSZ(7-8wt％的氧化钇稳定的氧化锆)是目前投入使用的TBC材料。尽管7-8YSZ具有许多优点，例如低热导率，高熔点，适当的热膨胀系数和化学惰性，但在温度超过1200℃时会出现从亚稳态四方相(t')到单斜晶(m)的相变，导致涂层应力变大失效。因此，在高温下探索具有比YSZ更好的热物理和机械性能的新型TBC材料具有重要意义。Wang等研究了稀土钽酸盐(RETaO4，RE＝Nd，Eu，Gd，Dy，Er，Yb，Lu)的热学性质。发现RETaO4陶瓷的导热系数低于7-8YSZ，其中DyTaO4的热导率最低。稀土钽酸盐陶瓷(RETaO4，Re为稀土元素)因其出色的热物理和机械性能而受到广泛关注。稀土钽酸盐的热导率可通过掺杂，取代和合金化作用进一步降低。